CN111802534A - 一种提高水产动物糖利用率的调控组合物、制备方法及与应用 - Google Patents
一种提高水产动物糖利用率的调控组合物、制备方法及与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种提高水产动物糖利用率的调控组合物，所述调控组合物包含重量份数的组分：黄连素2～30份，姜黄素4～32份和膨化珍珠岩300～530份。该组合物以黄连素和姜黄素为主要原料，充分利用它们生物结构不同的特点进行科学配伍并发挥协同作用。同时，本发明还公开了上述调控物组合物的制备方法与应用。与现有技术相比，该组合物可通过抑制鱼类因摄食高糖饲料而引起的炎症反应，增强鱼体组织胰岛素的敏感性，进而提高鱼类对饲料中糖类的利用率。
Description
技术领域
本发明属于水产养殖领域，具体涉及一种用于提高水产动物糖利用率的调控组合物及其制备方法与应用。
背景技术
糖类作为生物有机体的重要能量源，不但来源广泛、价格低廉，还具有节约蛋白质、保护环境等作用。饲料中添加一定量的糖类能够促进鱼类生长，并提高饲料利用率，进而显著降低饲料成本。但鱼类的糖利用率较人和陆生动物低，饲料中糖类的过量添加会导致鱼类出现抗病力低、生长缓慢、死亡率高等现象。鱼类的糖代谢不良症状类似于人类的II型糖尿病病症。人类II型糖尿病实质上是一种慢性炎症反应性疾病，其炎症反应贯穿该疾病发生和发展的全过程，并与胰岛素抵抗和胰岛β细胞衰亡密切相关。降低或抑制代谢组织的炎症反应会显著改善糖尿病模型小鼠的糖代谢功能。而水产动物的新陈代谢机能相较人与哺乳动物存在效大差异，是否能够通过降低或抑制机体代谢组织的炎症反应，进而提高它们的糖代谢功能，目前未见相关研究报道。因此，探究水产动物糖代谢障碍的潜在机制，并开发具有抗炎功能的糖代谢调控剂，对降低饲料成本、提高养殖经济效益具有显著的生产实用价值。
目前，水产动物糖代谢调控剂的开发报道甚少，且已有研究主要关注于西药的降糖作用。但是，西药在使用过程中易使水产动物产生耐药性、药物残留等问题，从而制约了它们在饲料中的广泛应用。近年来，随着天然活性物质在食品、医药领域应用的兴起，药用植物活性成分的研究日益受到重视。黄连素又称小檗碱，是中药黄连中的一种季铵生物碱。姜黄素是从姜科、天南星科的一些植物根茎中提取出的一种多酚类物质。两者均被证实可通过抑制糖尿病模型小鼠肝脏及胰腺等组织内促炎性细胞因子的合成与释放，进而改善其糖代谢功能。水产动物上，其代谢组织或器官的生理功能相较人与哺乳动物存在效大差异。如，鱼类的肝脏不仅是营养物质的代谢中心，还兼顾着胰岛素合成与分泌的功能。故鱼类的肝脏又称之为“肝胰脏”。是否黄连素及姜黄素该两种药用植物活性成分能够通过减轻或抑制水产动物机体的炎症反应来增强其糖代谢功能，目前尚未见相关报道。此外，利用以上两种物质生物结构不同的特点进行科学配伍并发挥协同作用来调控水产动物糖代谢功能的相关产品，也未见报道。
膨化珍珠岩因其具有化学结构稳定、使用温度范围广、无毒、无味、成本低廉等优点，已被广泛用于多种工业部门。此外，膨化珍珠岩的多孔性，又使其具有较强的吸附性能，因此常被用作载体材料。以一定量膨化珍珠岩作为载体而制成的肥料可显著减少养分损失，提高肥料利用率。然而，膨化珍珠岩应用在饲料添加剂方面的研究报道甚少。
鉴于此，本发明根据黄连素和姜黄素配伍间的药理协同关系，以膨化珍珠岩为载体，研究出一种提高水产动物糖利用率的调控组合物，其作为高效环保型水产饲料添加剂，可以极大地降低了饲料中蛋白和脂肪原料的使用量，提高了养殖经济效益。
发明内容
本发明的目的是根据现有技术的不足提供一种用于提高水产动物糖利用率的调控组合物、制备方法及其应用。
本发明一方面提供一种提高水产动物糖利用率的调控组合物，其采取以下技术方案：
一种提高水产动物糖利用率的调控组合物，其包括如下重量份数的组分：
黄连素 2～30份；
姜黄素 4～32份；
膨化珍珠岩 300～530份。
优选地，所述提高水产动物糖利用率的调控组合物包括如下重量份数的组分：
黄连素 10～25份；
姜黄素 5～20份；
膨化珍珠岩 440～500份。
更优选地，所述提高水产动物糖利用率的调控组合物包括如下重量份数的组分：
黄连素 13-20份；
姜黄素 6-13份；
膨化珍珠岩 460-490份。
本发明另一方面提供上述调控组合物的制备方法，该方法是：
将配方量的黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别预先经粉碎后过120目筛，随后充分混合均匀即可。在此需要明确，本发明的制备方法无需限定混合顺序及混合方式，只需将上述三种物质充分混合均匀即可。
其中，所述黄连素和姜黄素在粉碎时需避免高温，所述高温是指大于30℃。
本发明还提供上述调控组合物在水产养殖中的应用，尤其是在鱼类养殖中的应用，特别是团头鲂、鲤鱼、斑点叉尾鮰和草鱼。本发明调控组合物在水产饲料配方中的添加量比为0.4～1.3wt％，其可依据水产动物的生长阶段、规格和养殖方式等的不同加以调整。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明调控组合物以植物活性成分黄连素和姜黄素为主要原料，充分利用它们生物结构不同的特点进行科学配伍以期发挥协同作用。本发明通过增强水产动物免疫功能，改善其糖代谢机能，进而提高其对饲料中糖类的利用率。
附图说明：
图1是不同饲料对团头鲂幼鱼增重率的影响；
图2是不同饲料对团头鲂幼鱼饵料系数的影响；
图3是不同饲料对团头鲂幼鱼肝脏白介素1β含量的影响；
图4是不同饲料对团头鲂幼鱼肝脏白介素6含量的影响；
图5是不同饲料对鲤鱼肝脏肿瘤坏死因子基因表达量的影响；
图6是不同饲料对鲤鱼肝脏白介素1β基因表达量的影响；
图7是不同饲料对鲤鱼葡萄糖耐受的影响。
具体实施方式：
为更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素2g、姜黄素4g和膨化珍珠岩494g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例2
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素30g、姜黄素32g和膨化珍珠岩438g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例3
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素2g、姜黄素32g和膨化珍珠岩466g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例4
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素30g、姜黄素4g和膨化珍珠岩466g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例5
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素4g、姜黄素15g和膨化珍珠岩481g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例6
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素10g、姜黄素5g和膨化珍珠岩485g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例7
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素25g、姜黄素20g和膨化珍珠岩455g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例8
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素20g、姜黄素15g和膨化珍珠岩465g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例9
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素16g、姜黄素5g和膨化珍珠岩479g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
实施例10
将黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别经粉碎后过120目筛以备使用；随后依据逐级混匀的方法将过筛后的黄连素15g、姜黄素7g和膨化珍珠岩478g充分混合均匀，此过程需保证混合物均一稳定，其后即获得500g提高水产动物糖利用率的调控组合物，可作为高效环保型饲料添加剂。黄连素和姜黄素在粉碎时需避免温度高于30℃。
试验实施例1：
团头鲂幼鱼(30～200g)养殖试验及结果分析：
本养殖试验开展于南京农业大学水产教学科研基地(南京市浦口区星甸镇)。所用团头鲂幼鱼购买于江苏省扬州市国家级水产良种场。选取360尾规格整齐的幼鱼(初体重：43.48±2.10g)随机放入12个网箱(规格：2.0m×1.0m×1.0m)，每个网箱30尾鱼。其中，1)对照组，饲喂基础饲料(饲料糖水平为33％)；2)高糖组，饲喂高糖饲料(饲料糖水平为45％)；3)高糖+调控组合物组，饲喂高糖饲料+1.0％实施例1制作的调控组合物。饲料配方组分如表1所示。
养殖12周，期间观察团头鲂幼鱼的摄食及生长状况，养殖结束后采集血液及组织样品进行后续指标分析，具体结果如图1、2和表2所示。
表1试验饲料配方
表2不同饲料对团头鲂幼鱼组织和血液生化指标的影响
如图1-4和表2所示，高糖组鱼的增重率、胰岛β细胞功能及胰岛素敏感性指数显著低于对照组(P<0.05)，但其肝体比、腹脂率、肝和肌糖原含量、血糖水平、胰岛素含量、谷草转氨酶活性、谷丙转氨酶活性、血浆促炎细胞因子(肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6)水平、肝脏促炎细胞因子(白介素1β和白介素6)含量及胰岛素抵抗指数均显著高于对照组(P<0.05)。高糖+调控组合物的饲料增加了鱼的增重率、胰岛β细胞功能及胰岛素敏感性，但饵料系数、肝糖原含量、血糖水平、谷草转氨酶活性、谷丙转氨酶活性、血浆促炎细胞因子(肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6)水平、肝脏促炎细胞因子(白介素1β和白介素6)含量及胰岛素抵抗指数显著低于(P<0.05)高糖组。
以上结果表明，含实施例1制备的调控组合物的饲料会改善团头鲂鱼因摄食高糖饲料而引起的肝脏炎症反应，增强鱼体胰岛β细胞功能、促进胰岛素的分泌和释放、增加胰岛素敏感性并降低胰岛素抵抗程度，最终降低了血糖水平并提高了团头鲂鱼对饲料中糖类的利用率。此外，使用糖代谢调控物显著降低肝脏糖原沉积，并防止了因肝脏肿大而导致的肝脏代谢紊乱现象的产生。
试验实施例2：
鲤鱼养殖试验及结果分析：
养殖试验于南京农业大学特种经济动物与水产系的室内循环养殖系统中进行。挑选均重约40g的鲤鱼随机分为三个实验组，即对照组、高糖组和高糖+调控组合物组。每组4个循环养殖缸(规格:480L)，每个缸30尾鱼，养殖周期为12周。饲料配方同表1所示。在养殖试验结束后，采集血液及肝脏样品进行指标测定。
将采样剩余的鱼进行葡萄糖耐受实验，具体步骤为：将鱼饥饿24h后麻醉；而后，腹腔注射1.67g/kg体重的葡萄糖溶液；注射完成后，将鱼分别放入28个室内循环水箱中，即5个实验组，每组7箱(对应7个采样点)；然后，分别在0、1、2、4、8和12h采集血液样品。每组每个时间点采一缸以避免密度变化对其的影响并降低反复采样对鱼体造成的应激。
表3不同饲料对鲤鱼生长性能和血液生化指标得影响
由表3及图5、6可知，12周的养殖试验后，高糖组鱼的增重率、血糖清除能力及胰岛素敏感性指数显著低于对照组(P<0.05)，而高糖组鱼的肝体比、肝糖原含量、血糖水平、血浆促炎细胞因子(肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6)水平、血糖半衰期及肝脏促炎细胞因子(肿瘤坏死因子和白介素1β)表达量均显著升高(P<0.05)，表明长期饲喂高糖饲料可导致鱼体产生炎症反应、降低组织胰岛素敏感性、进而使血糖调节能力降低，增重率下降。然而，高糖+调控组合物组鱼的血糖水平、血浆促炎细胞因子(肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6)水平、血糖半衰期及肝脏促炎细胞因子的表达量均显著低于高糖组(P<0.05)，但增重率及血浆胰岛素水平却有所升高。这表明，含实施例1制备的调控组合物的饲料会改善鲤鱼因摄食高糖饲料而引起的炎症反应，进而增强鱼体血糖清除能力、降低血糖半衰期、促进胰岛素分泌，最终提高增重率及养殖的经济效益。
此外，由图7可知，葡萄糖负荷后，各试验组鱼的血浆葡萄糖水平的最大值均在2小时出现，且随采样时间的增加呈现下降趋势。高糖+调控组合物组鱼的血糖水平在整个采样时间内均显著低于其他试验组，且在12小时恢复至基础值。这表明，高糖+调控组合物组饲料能够显著增强鲤鱼的葡萄糖耐受能力。
试验实施例3：
斑点叉尾鮰养殖试验及结果分析：
养殖试验在南京农业大学特种经济动物与水产系的室内循环养殖系统中进行。将20g的斑点叉尾鮰随机分成三个组，即对照组、高糖组和高糖+调控组合物组。每组4个循环养殖缸(规格:480L)，每个缸30尾鱼，养殖周期为10周。饲料配方如表4所示。在养殖试验结束后，采集血液及肝脏样品进行指标测定。
表4试验饲料配方
表5不同饲料对斑点叉尾鮰生长性能、血液生化指标得影响
由表5可知，高糖组鱼的增重率、血糖清除能力及胰岛素敏感性指数显著低于对照组(P<0.05)，而高糖组鱼的血糖水平、血浆肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6水平、血糖半衰期均显著升高(P<0.05)。这些结果进一步表明高糖饲料也会导致斑点叉尾鮰产生炎症反应，进而降低鱼体血糖调节能力，使增重率下降。高糖+调控组合物组鱼的血糖水平、血浆促炎细胞因子(肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6)水平及血糖半衰期均显著低于高糖组(P<0.05)，而增重率及血浆胰岛素水平却升高。这表明，含实施例4制备的调控组合物的饲料会改善斑点叉尾鮰因摄食高糖饲料而引起的炎症反应，增强鱼体血糖清除能力，进而减缓代谢压力，提高增重率。
试验实施例4：
草鱼养殖试验及结果分析：
养殖试验在南京农业大学水产教学科研基地(南京市浦口区星甸镇)进行。所用草鱼幼鱼购买于江苏省扬州市国家级水产良种场。试验始于7月初至9月中旬，周期为8周。将240尾47g的草鱼幼鱼随机放入12个网箱(规格：2.0m×1.0m×1.0m)，每个网箱20尾鱼。设置三个处理组，即1)对照组，饲喂基础饲料(饲料糖水平为33％)；2)高糖组，饲喂高糖饲料(饲料糖水平为45％)；3)高糖+调控组合物组，饲喂高糖饲料+1.0％实施例7制作的调控组合物。饲料配方组分如表6所示。在养殖试验结束后，采集血液及肝脏样品进行指标测定。
表6试验饲料配方
表5不同饲料对草鱼生长性能、血液和肝脏生化指标得影响
由表5可知，高糖组鱼的血糖水平、胰岛素水平、血浆肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6水平、及肝脏肿瘤坏死因子和白介素1β含量均显著高于对照组(P<0.05)，而高糖组鱼的增重率显著降低(P<0.05)。这些结果表明高糖饲料会导致草鱼产生炎症反应，进而降低了鱼体的增重率。高糖+调控组合物组鱼的血糖水平、血浆促炎细胞因子(肿瘤坏死因子、白介素1β和白介素6)水平及肝脏肿瘤坏死因子和白介素1β含量均显著低于高糖组(P<0.05)，而增重率及血浆胰岛素水平却显著增加。这表明，含实施例7制备的调控组合物的饲料可以改善草鱼的炎症反应，进而提高增重率。
综上，本发明结合养殖试验深入探究了该调控组合物在饲料中的适宜作用、剂量以及其对不同生长阶段的团头鲂、鲤鱼、斑点叉尾鮰和草鱼糖代谢机能的调控机理。因此，对水产动物糖代谢功能的调节具有较强的针对性。
本发明结合相关养殖试验的生长及理化指标结果，证实了该调控组合物可显著改善高糖日粮诱导的鱼类肝脏组织的炎症反应，增强了肝脏的糖脂代谢功能；可显著增强鱼类胰岛素合成与分泌的能力，降低鱼类的餐后血糖水平，缓解鱼体的代谢压力；可显著提高鱼类的糖耐受能力，提高其对饲料中糖类的利用率，进而降低饵料系数，增加养殖经济效益。
需要说明的是，上述内容仅属于本发明的优选实施方式。对于本领域技术人员来讲，在依据本发明原理的前提下，还能够做出若干改进和润饰，而这些改进和润饰也应属于本发明的保护范围。另外，本发明实施例中未明确的各组成部分均可利用现有技术方法来实现。
Claims (9)
1.一种提高水产动物糖利用率的调控组合物，其特征在于，该组合物包括如下重量份数的组分：
黄连素 2～30份；
姜黄素 4～32份；
膨化珍珠岩 300～530份。
2.依据权利要求1所述的调控组合物，其特征在于，该组合物包括如下重量份数的组分：
黄连素 10～25份；
姜黄素 5～20份；
膨化珍珠岩 440～500份。
3.依据权利要求2所述的调控组合物，其特征在于，该组合物包括如下重量份数的组分：
黄连素 13-20份；
姜黄素 6-13份；
膨化珍珠岩 460-490份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的调控组合物的制备方法，其特征在于，将配方量的黄连素、姜黄素和膨化珍珠岩分别预先粉碎后过120目筛，随后混合均匀即得该组合物。
5.根据权利要求4所述的调控组合物的制备方法，其特征在于，所述黄连素和姜黄素在粉碎时需避免高温，所述高温是指大于30℃。
6.权利要求1至3任一项所述的提高水产动物糖利用率的调控组合物在水产养殖中的应用。
7.权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用是该调控组合物添加在水产饲料中用于鱼类养殖。
8.权利要求7所述的应用，其特征在于，所述调控组合物在水产饲料中的添加量比为0.4～1.3wt％。
9.权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述鱼类为团头鲂、鲤鱼、斑点叉尾鮰和草鱼。
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Citations (1)
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| CN102132767A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-07-27 | 北京桑普生物化学技术有限公司 | 含有姜黄素或姜黄素衍生物的复合饲料添加剂及用途 |
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2020
- 2020-06-22 CN CN202010573349.XA patent/CN111802534A/zh active Pending
Patent Citations (1)
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| CN102132767A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-07-27 | 北京桑普生物化学技术有限公司 | 含有姜黄素或姜黄素衍生物的复合饲料添加剂及用途 |
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